Acelerador de partículas: ¿progreso o cataclismo?

El Universal
Martes 05 de agosto de 2008

El acelerador de partículas más poderoso jamás construido podría hacer algunos descubrimientos notables, como confirmar la existencia de la materia invisible o de las dimensiones espaciales adicionales, una vez que empiece a funcionar en agosto.

Pero algunos críticos temen que el Gran Colisionador de Hadrones, LHC, llegue a sobrepasar las conjeturas más descabelladas de los físicos: ¿acaso el poderoso y monumental dispositivo creará un agujero negro que pudiera tragarse la Tierra? ¿O acaso despedirá partículas capaces de convertir nuestro planeta en una masa inerte?

Ridículo, dicen los científicos de la Organización Europea para Investigación Nuclear, CERN, algunos de los cuales han estado trabajando durante una generación en el LHC de cinco mil 800 millones de dólares.

"Obviamente, el mundo no se acabará cuando se encienda el LHC", dijo el líder del proyecto Lyn Evans.

Davis Francis, un físico del enorme detector de partículas ATLAS, del LHC, sonrió cuando se le preguntó si le preocupaban los agujeros negros y las hipotéticas partículas mortíferas llamadas strangelets.

"Si yo supusiera que esto fuese a suceder, estaría bien lejos de aquí", respondió.

El colisionador básicamente consiste en un enorme anillo de imanes superenfriados de 27 kilómetros (17 millas) de circunferencia adosado a enormes detectores en forma de barril. El anillo, que abarca ambos lados de la frontera franco-suiza, está a 100 metros (330 pies) bajo tierra.

La máquina, que ha sido calificada como el mayor experimento científico de la historia, empezará con pruebas de funcionamiento desde ahora hasta agosto, y para llegar a su máxima potencia podría tardar meses. Pero una vez que funcione se anticipa que será capaz de producir descubrimientos notables.

Los científicos planean buscar indicios de las invisibles "materia oscura" y "energía oscura" que componen más del 96% del universo, y esperan atisbar el elusivo bosón Higgins, una partícula hasta ahora no descubierta que se supone confiere masa.

El colisionador podría hallar evidencia de dimensiones extra, lo que daría un aval a la teoría de supercuerdas según la cual los quarks, las partículas que integran los átomos, son cuerdas vibratorias infinitesimales.

La teoría podría resolver muchas de las cuestiones no resueltas de la física, pero requiere diez dimensiones, muchas más que las tres dimensiones espaciales que experimentan nuestros sentidos.

La seguridad del colisionador, que generará energías siete veces superiores a las de su rival más poderoso, el Fermilab cerca de Chicago, ha sido motivo de debate durante años. El físico Martin Rees ha calculado que las probabilidades de que un acelerador produzca una catástrofe global son de una en 50 millones: diminuta, pero igual a la de ganar algunas de las loterías.

Por el contrario, un equipo de CERN emitió este mes un informe según el cual "no hay peligros concebibles" de que se produzca un acontecimiento cataclísmico. El informe confirmó esencialmente las conclusiones de un informe sobre seguridad de CERN en el 2003, y un panel de cinco prominentes científicos no afiliados a CERN, incluyendo un premio Nobel, avaló las conclusiones.

Los críticos del LHC interpusieron una demanda en marzo en un tribunal hawaiano en procura de bloquear su puesta en marcha, aduciendo que existe "un riesgo significativo de que la operación del colisionador tenga consecuencias no deliberadas que puedan resultar en la destrucción de nuestro planeta".

Uno de los demandantes, Walter Wagner, físico y abogado, dijo el miércoles que el informe de seguridad de CERN, difundido el 20 de junio, "tiene algunas fallas importantes" y que mantiene su opinión sobre los riesgos.

El martes, abogados del Departamento de Justicia de Estados Unidos, en representación del Departamento de Energía y la Fundación Nacional de Ciencia, presentaron una moción para que se desestime el caso.

Las dos agencias han contribuido con 531 millones de dólares para construir el colisionador, y la Fundación accedió a pagar 87 millones de dólares de sus costos de operación anuales. Cientos de científicos estadounidenses participarán en las investigaciones.

Los abogados calificaron las afirmaciones de los demandantes de "extraordinariamente especulativas" y dijeron que "no hay base para ninguna amenaza concebible" de agujeros negros u otros objetos que el LHC pueda producir. Se espera una audiencia sobre esa moción a fines de julio o en agosto.

Al refutar las predicciones apocalípticas, los científicos de CERN aclaran que los rayos cósmicos han bombardeado la Tierra y han desencadenado colisiones similares a las planeadas para el LHC desde que se formó el sistema solar hace cuatro mil 500 millones de años.

Y hasta ahora la Tierra ha sobrevivido.

"El LHC sólo va a reproducir lo que la naturaleza hace cada segundo, lo que ha estado haciendo durante miles de millones de años", dijo John Ellis, un físico teórico de CERN.

Críticos como Wagner han dicho que las colisiones causadas por aceleradores podrían ser más peligrosas que las de los rayos cósmicos.

Ambas podrían producir miniagujeros negros, versiones subatómicas de los agujeros negros cósmicos, estrellas comprimidas cuyo campo de gravitación es tan poderoso que pueden tragarse planetas enteros y otras estrellas.

Pero los miniagujeros negros producidos por las colisiones de rayos cósmicos probablemente viajarían a tal velocidad que atravesarían la Tierra sin consecuencias.

Los miniagujeros negros producidos por un acelerador de partículas, conjeturan los escépticos, se desplazarían más lentamente y podrían quedar atrapados dentro del campo gravitacional de la Tierra, y a la larga amenazar el planeta.

Ellis dijo que los objetores dan por sentado que el colisionador creará microagujeros negros, lo que consideró improbable. Y aun si aparecieran, dijo, se evaporarían instantáneamente, como pronosticó el físico británico Stephen Hawking.

En cuanto a las strangelets, los científicos de CERN destacan que su existencia nunca ha sido comprobada. Dicen que aun si se formasen estas partículas dentro del colisionador, se desintegrarían rápidamente.

Cuando el LHC funcione a toda potencia, dos haces de protones correrán alrededor del enorme anillo 11.000 veces por segundo en direcciones opuestas. Viajarán en dos tubos del grosor de mangueras de incendio, acelerando en un vacío más frío que el espacio exterior.

Su trayectoria se curvará por medio de imanes superenfriados a fin de guiar los haces alrededor de los anillos e impedir que los cúmulos de protones atraviesen los imanes circundantes.

Las trayectorias de estos haces se entrecruzarán y algunos pocos de los protones chocarán entre sí en una serie de detectores cilíndricos alrededor del anillo. Los dos mayores detectores son esencialmente enormes cámaras digitales, cada una de miles de toneladas, capaces de tomar millones de instantáneas por segundo.

Cada año los detectores generarán 15 petabites de datos, el equivalente a una pila de discompactos de 20 kilómetros (12 millas) de alto. Los datos requerirán una red global de computadoras de alta velocidad para su análisis.